2019-2020年高中物理 1.5電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系學(xué)案 粵教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 1.5電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系學(xué)案 粵教版選修3-11理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系UEd,并且能夠推7導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式2會(huì)用關(guān)系式UEd進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算3理解電勢與場強(qiáng)無直接的關(guān)系1場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系如圖所示,在勻強(qiáng)電場中,電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)(1)電場力做功WAB與UAB的關(guān)系為WABqUAB(2)由FqE ,WABFdqEd(3)對比兩種計(jì)算結(jié)果,得UEd(4)公式UABEd的適用條件是:E是勻強(qiáng)電場,d是沿電場方向的距離(5)單位:場強(qiáng)的另一單位是伏/米,符號為V/m2電場線與等勢面的關(guān)系(1)由WABqUAB可知,在同一等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)因UAB0,所以電場力不做功,電場力的方向與電荷移動(dòng)方向垂直(2)電場線與等勢面的關(guān)系電場線與等勢面垂直沿電場線方向各等勢面上的電勢減小電場線密的區(qū)域等勢面密,電場線疏的區(qū)域等勢面疏區(qū)別公式物理含義引入過程適用范圍E是電場強(qiáng)度大小的定義式Fq,E與F、q無關(guān),是反映某點(diǎn)電場的性質(zhì)適用于一切電場Ek是真空中點(diǎn)電荷場強(qiáng)的決定式由E和庫侖定律導(dǎo)出在真空中,場源電荷Q是點(diǎn)電荷E是勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)的定義式由FqE和WqU導(dǎo)出勻強(qiáng)電場例下列公式中,既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場,也適用于勻強(qiáng)電場的有()場強(qiáng)E場強(qiáng)E場強(qiáng)Ek電場力做功WUqA B C D答案:D一、單項(xiàng)選擇題1(xx南昌模擬)關(guān)于靜電場,下列說法中正確的是(B)A在電場中某點(diǎn)的電勢為零,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零B電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)大小等于單位電荷量的試探電荷在該點(diǎn)所受的電場力大小C根據(jù)公式UEd知,在勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的距離越大,電勢差就越大D正電荷沿電場線方向移動(dòng)時(shí),電勢能一定增加解析:電場強(qiáng)度和電勢沒有必然聯(lián)系,所以電勢為零的地方,電場強(qiáng)度不一定為零,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式E可知,選項(xiàng)B正確公式UEd中的d指沿電場線方向的距離,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤正電荷沿電場線方向移動(dòng),電場力做正功,電勢能減小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤2(xx湖北宜昌高二檢測)如圖所示是一個(gè)勻強(qiáng)電場的等勢面,每兩個(gè)相鄰等勢面相距2 cm,由此可以確定電場強(qiáng)度的方向和數(shù)值是(B)A豎直向下,E100 V/mB水平向左,E100 V/mC水平向左,E200 V/mD水平向右,E200 V/m解析:由電勢降低最快的方向就是電場強(qiáng)度的方向以及電場線與等勢面垂直的特點(diǎn)可知,電場強(qiáng)度方向水平向左,又由E得E100 V/m.故B項(xiàng)正確3如圖中,a、b、c、d、e五點(diǎn)在同一直線上,b、c兩點(diǎn)間的距離等于d、e兩點(diǎn)間的距離在a點(diǎn)固定放置一個(gè)點(diǎn)電荷,帶電荷量為Q,已知在Q的電場中b、c兩點(diǎn)間的電勢差為U,將另一個(gè)點(diǎn)電荷q從d點(diǎn)移動(dòng)到e點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是(D)A電場力做功qUB克服電場力做功qUC電場力做功大于qUD電場力做功小于qU解析:電場力做功WUq,對于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場,d、e兩點(diǎn)的電勢差小于b、c兩點(diǎn)的電勢差,故從d點(diǎn)到e點(diǎn),電場力做功小于qU.4如圖中的實(shí)線為電場線,虛線為等勢線,a、b兩點(diǎn)的電勢a50 V,b20 V,則a、b連線中點(diǎn)c的電勢c應(yīng)為(B)Ac35 VBc35 VCc35 VD條件不足,無法判斷c的高低解析:若是勻強(qiáng)電場,由公式UEd易得c35 V,而由電場線的疏密情況可知,ac段的場強(qiáng)大于cb段的場強(qiáng),則UbcUca,即bcab,即有c35 V故選B.二、不定項(xiàng)選擇題5如圖所示,勻強(qiáng)電場中某電場線上的兩點(diǎn)A、B相距0.2 m,正電荷q106 C,從A移到B,電場力做功為2106 J,則(AD)A該電場的場強(qiáng)為10 V/mB該電場的場強(qiáng)方向由A指向BCA、B間的電勢差為10 VDB點(diǎn)的電勢比A點(diǎn)的高解析:電荷q由A移到B,W電qEd,代入數(shù)據(jù)得2106106E0.2,解得E10 V/m,A正確A到B電場力對正電荷做正功,電場力方向由A指向B,所以場強(qiáng)方向由A指向B,B正確UEd100.2 V2 V,C錯(cuò)沿電場線方向電勢降低,A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢,D錯(cuò)6如圖是某一點(diǎn)電荷的電場線分布圖,下列表述正確的是(ABCD)Aa點(diǎn)的電勢低于b點(diǎn)的電勢B該點(diǎn)電荷帶負(fù)電Ca點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向不相同Da點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度7如圖所示,某區(qū)域電場線左右對稱分布,M、N為對稱線上的兩點(diǎn),下列說法正確的是(ABC)AM點(diǎn)電勢一定高于N點(diǎn)電勢BM點(diǎn)場強(qiáng)一定小于N點(diǎn)場強(qiáng)C正電荷在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能D將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場力做正功8(xx上海高考)兩異種點(diǎn)電荷電場中的部分等勢面如圖所示,已知A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢若位于a、b兩處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb,則(B)Aa處為正電荷,qaqb Ba處為正電荷,qaqbCa處為負(fù)電荷,qaqb Da處為負(fù)電荷,qaqb解析:根據(jù)A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢可知,a處為正電荷,qaqb,選項(xiàng)B正確9(xx江蘇高考)將一電荷量為Q的小球放在不帶電的金屬球附近,所形成的電場線分布如圖所示,金屬球表面的電勢處處相等. a、b為電場中的兩點(diǎn),則(A) Aa點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大Ba點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的低C檢驗(yàn)電荷q在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大D將檢驗(yàn)電荷q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中,電場力做正功解析:根據(jù)電場線的疏密表示電場強(qiáng)度大小可知a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大,選項(xiàng)A正確根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低,a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的高,選項(xiàng)B錯(cuò)誤由電勢能與電勢的關(guān)系可知,檢驗(yàn)電荷q在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤將檢驗(yàn)電荷q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中,電場力做負(fù)功,電勢能增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤三、非選擇題(按題目要求作答解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)10如圖所示,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E1.2102 V/m,方向水平向右一點(diǎn)電荷q4108 C沿半徑為R20 cm的圓周,從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)(已知AOB90)求: (1)這一過程電場力做的功(2)A、B間的電勢差UAB.解析:(1)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)沿圓弧AB到達(dá)B點(diǎn)電場力所做的功等效于沿AOB電場力所做的功;在AO過程中,因電場力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直,所以電場力不做功,WAO0.在OB過程中,電場力做功為:W電F電scos qERcos 18041081.21020.2(1) J9.6107 J,負(fù)號表示電場力做負(fù)功(2) UAB V24 V.答案:(1)W電9.6 107 J(2)UAB24 V11一個(gè)帶正電的微粒,從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中,微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng),如圖所示,AB與電場線夾角30,已知帶電微粒的質(zhì)量m1.0107 kg,電荷量q1.01010 C,A、B相距L20 cm.(g取10 m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求:(1)微粒在電場中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要求說明理由;(2)電場強(qiáng)度的大小和方向;(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),微粒射入電場時(shí)的最小速度多大?解析:(1)微粒只在重力和電場力作用下沿AB方向運(yùn)動(dòng),則重力和電場力在垂直于AB方向上的分力必等大反向,由此可知電場力的方向水平向左,微粒所受合力的方向由B指向A,與初速度vA方向相反,微粒做勻減速運(yùn)動(dòng)(2)在垂直于AB方向上,有:qEsin mgcos 0,解得電場強(qiáng)度E1.7104 N/C,電場強(qiáng)度的方向水平向左(3)微粒由A運(yùn)動(dòng)到B的速度vB0時(shí),微粒進(jìn)入電場時(shí)的速度最小,由動(dòng)能定理得:mgLsin qELcos mv,代入數(shù)據(jù),解得:vA2.8 m/s.答案:(1)見解析(2)1.7104 N/C水平向左(3)2.8 m/s- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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